❤️C语言模拟实现atoi函数❤️

简介: 大家国庆节快乐!本篇博客由博主来为大家讲解关于atoi函数,不知道大家对这个函数了解吗?我根据大佬们写的atoi的模拟实现,整理出其中的相关知识。

💐atoi的用法



atoi函数原型为:int atoi( constchar *string );


其功能是将一个数字字符串转换成int类型的整数,若数字前有空格,可以跳过空格。


💐具体分析:


首先,该函数会根据需要丢弃无用的开头空格字符,直到寻找到第一个非空格的字符为止。

接下来的转化规则如下:

如果第一个非空字符为正或者负号时,则将该符号与之后面尽可能多的连续数字字符组合起来,形成一个有符号整数。

假如第一个非空字符是数字,则直接将其与之后连续的数字字符组合起来,形成—个整数。

该字符串在有效的整数部分之后也可能会存在多余的字符,那么这些字符可以被忽略,它们对函数不应该造成影响。

注意:假如该字符串中的第一个非空格字符不是一个有效整数字符、字符串为空或字符串仅包含空白字符时,则你的函数不需要进行转换,即无法进行有效转换。

在任何情况下,若函数不能进行有效的转换时,请返回0。


💐一些相关知识


🌺🌺1.assert断言


assert宏的原型定义在<assert.h>中,其作用是如果它的条件返回错误,则终止程序执行,并返回错误原因。


原型定义:

#include <assert.h>
void assert( int expression );

本题模拟的方法一中就含有assert对空指针的断言。

这就体现了使用assert的好处:


空指针检查。例如,针对一个函数的参数进行空指针检查。你可以这样使用:assert (pointer != NULL);,产生的错误会像这样:Assertion ‘pointer != ((void *)0)' failed

这样,当出现空指针时,你的程序就会退出,并很好的给出错误信息。


检查函数参数的值。例如,如果一个函数只能在它的一个参数foo为正值的时候被调用,你可以在函数开始时这样写:assert (foo > 0);,这将帮助你检测函数的错误使用,这也给源代码阅读者很清晰的印象,那就是在这里对函数的参数值有限制。


🌺🌺2.isspace函数


💐原型:


int isspace ( int c );

💐用法:

#include  <ctype.h>

💐功能:

判断字符c是否为空白符

💐说明:

  1. 当c为空白符时,返回非零值,否则返回零。(空白符指空格、水平制表、垂直制表、换页、回车和换行符。)
  2. 需要引用头文件 <ctype.h>


🌺🌺3.isdigit函数


💐原型:

int isdigit ( int c );

💐用法:

#include  <ctype.h>

💐功能:

检测输入的字符串是否只由数字组成。


💐说明:


当c是介于0~9的数字时,返回一个非零值,否则返回零。

需要引用头文件 <ctype.h>


🌺🌺4.enum枚举类型


枚举:就是一一列举。

枚举常量:{ }中的内容是枚举类型的可能取值,就叫枚举常量 。

枚举常量都是有值的,默认从0开始,一次递增1,当然在定义的时候也可以赋初值。


如果你还想深究的话----请点击这篇博客哦----


🌺🌺5.INT_MAX和INT_MIN


C/C++中常量INT_MAX和INT_MIN已经定义了,分别表示最大、最小整数.


💐头文件:

#include limits.h

💐代表的值为:

INT_MAX=2^32-1=2147483647
INT_MIN=-2^32=-2147483648

💐两者在头文件limit.h中定义为:

#define INT_MAX 2147483647
#define INT_MIN (-INT_MAX-1)

在C/C++语言中,不能够直接使用-2147483648来代替最小负数,因为这不是一个数字,而是一个表达式。表达式的意思是对整数21473648取负,但是2147483648已经溢出了int的上限,所以定义为(-INT_MAX -1)。


故引出溢出的情况:

C中int类型是32位的,范围是-2147483648 ~ 2147483647 。


(1)最轻微的上溢是INT_MAX + 1 :结果是 INT_MIN;

(2)最严重的上溢是INT_MAX + INT_MAX :结果是-2;

(3)最轻微的下溢是INT_MIN - 1:结果是INT_MAX;

(4)最严重的下溢是INT_MIN +INT_MIN:结果是0 。


可见他们构成一个整数环,且存在方向。


💐实现atoi需要注意的点




🌺🌺1.考虑传参时传了空指针


💐解决方法:

使用assert进行断言操作。

  //空指针
  assert(str != NULL);

需要引用头文件:#include <assert.h>


🌺🌺2.考虑负数


💐解决方法:

引入新变量flag,当判断有负号的时候,令flag=-flag

  //+-号
  if (*str == '+')
    str++;
  if (*str == '-')
  {
    flag = -flag;
    str++;
  }


🌺🌺3.考虑空字符串


💐解决方法:

使用库函数

  if (*str == '\0')
    return 0;   //返回结果为非法


🌺🌺4.考虑字符串前有空格


💐解决方法:

  while (isspace(*str))
  {
    str++;
    if (*str == '\0')
      return 0;//字符串只有空格
  }


🌺🌺5.考虑有其他非数字字符


💐解决方法:

如果有非数字和非空格的字符,那就只返回该字符前面的符号。

else//非数字字符
  {
    state = VALID;
    return (int)ret;//返回结果为前面的数字
  }


💐aoti测试的实例



🌺🌺1.输入“42”

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🌺🌺2.输入“ -42”


1e4e170310f547a5905cfd7aee5f85b0.png


🌺🌺3.输入“4193 with words”


5a5fbcba1ff044bcb2a342b8862fc877.png


🌺🌺4.输入“-91283472332”


24a10142d98147d787693e61bf2a20a5.png


💐atoi的模拟实现



#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <ctype.h>
enum STATE
{
  VALID,//合法
  INVALID//非法
};
enum STATE state = INVALID;
int my_atoi( char* str)
{
  int flag = 1;
  long long ret = 0;
  //空指针
  assert(str != NULL);
  //处理空字符串
  if (*str == '\0')
    return 0;//返回结果为非法
  //处理空格
  while (isspace(*str))
  {
    str++;
    if (*str == '\0')
      return 0;//字符串只有空格
  }
  //+-号
  if (*str == '+')
    str++;
  if (*str == '-')
  {
    flag = -flag;
    str++;
  }
  //字符串处理
  while (*str)
  {
    if (isdigit(*str))
    {
      ret = ret * 10 + (*str - '0') * flag;
      //溢出
      if ((ret > INT_MAX) || (ret < INT_MIN))
      {
        state = VALID;
        return INT_MIN;
      }
    }
    else//非数字字符
    {
      state = VALID;
      return (int)ret;//返回结果为前面的数字
    }
    str++;
  }
  state = VALID;
  return (int)ret;
}
int main()
{
  char p[] = "4139 with words";
  int ret = my_atoi(p);
  if (state == VALID)//合法时,输出结果
    printf("%d\n", ret);
}

定义全局变量stste,并设置初值为INVALID,在函数实现中当遇到合法的返回时时,将其改为VALID,在测试时加入if判断,这样可以将合法的返回值与非法的返回值区分开。定义ret为long long类型,不能为int 类型,否则,在计算时会发生截断,这样ret永远不会到达int 类型的最大值或最小值。


💐结果

🌺🌺结果一

dc55b60dcd5948db8e3f37c05feee41c.png

🌺🌺结果二74b02b45f727432385a64549949b1bf0.png

🌺🌺结果三

d1f1d736d7314dab8639db0013c57391.png

🌺🌺结果四

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